國(guó)內(nèi)餐廚垃圾處理現(xiàn)狀、存在問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)分析
摘要:餐廚垃圾是指餐飲行業(yè)、各個(gè)機(jī)構(gòu)食堂及居民家庭等的食物加工下腳料(廚余)和食用后的殘羹剩飯.我國(guó)是人口大國(guó),受飲食文化和風(fēng)俗習(xí)慣影響,每年產(chǎn)生的餐廚垃圾量非常大,在生活垃圾中占比較高,亟待進(jìn)行科學(xué)合理處置.本文主要分析目前國(guó)內(nèi)餐廚垃圾處理現(xiàn)狀和存在問(wèn)題,探索適合國(guó)內(nèi)餐廚垃圾資源化無(wú)害化循環(huán)處理技術(shù)。
據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的((2018年全國(guó)大、中城市固體廢物污染環(huán)境防治年報(bào)勢(shì),2018年,我國(guó)生活垃圾產(chǎn)生量為20194.4萬(wàn)噸。同時(shí),據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2018年,我國(guó)餐廚垃圾產(chǎn)生量約為10800萬(wàn)噸。通過(guò)這兩組數(shù)據(jù),可以很清楚地看到,我國(guó)生活垃圾中有一半左右為餐廚垃圾,因此對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行科學(xué)合理的處理迫在眉睫。
1國(guó)內(nèi)餐廚垃圾處理現(xiàn)狀
為了早日實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾資源化再利用,國(guó)家和地方政府都對(duì)此高度重視,出臺(tái)了很多優(yōu)惠政策進(jìn)行引導(dǎo),并制定實(shí)施了相關(guān)的措施和辦法。目前,國(guó)內(nèi)許多中大型城市都在積極籌建餐廚垃圾處理廠探索餐廚垃圾資源化處理模式,并初步形成了北京模式、上海模式、寧波模式和西寧模式等餐廚垃圾資源化處理模式。大部分城市,像上海、杭州、青島等地也相繼出臺(tái)了餐廚垃圾廢棄物管理辦法。但現(xiàn)階段我國(guó)餐廚垃圾管理和處理體系依然還不夠完善,餐廚垃圾資源化、無(wú)害化處理路漫漫。
2餐廚垃圾現(xiàn)有的處理方法
2.1衛(wèi)生填埋法
衛(wèi)生填埋處置目前主要針對(duì)尚未實(shí)行對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行單獨(dú)收運(yùn)、處理的城市,將餐廚垃圾與其他生活垃圾混合收運(yùn),集中進(jìn)行填埋處理的一種處理方式。優(yōu)點(diǎn)是處理量大、運(yùn)行費(fèi)用低、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是占用大量土地、填埋量有限、管理困難、產(chǎn)生的滲濾液處理后難以達(dá)標(biāo)排放。此外,填埋場(chǎng)還會(huì)產(chǎn)生大量的甲烷和臭氣,易燃易爆,對(duì)環(huán)保措施要求相對(duì)較高;填埋的餐廚垃圾在自我消耗過(guò)程中會(huì)腐質(zhì)、發(fā)酵,產(chǎn)生大量高濃度垃圾滲濾液和惡臭氣體,增加二次投資費(fèi)用,同時(shí)周邊的土壤、地下水和空氣也會(huì)受到潛在的威脅。隨著人們對(duì)生活健康關(guān)注度的提高以及國(guó)家政策的要求,衛(wèi)生填埋處理技術(shù)已逐步退出了我國(guó)生活垃圾處理的市場(chǎng)。
2.2高溫焚燒法
高溫焚燒法是指利用850~10006C的高溫在機(jī)械或氣流攪拌作用下將餐廚垃圾可燃物氧化燃燒。此方法減量化程度高,殘留物重量只有20%左右,體積為10%左右,焚燒過(guò)程產(chǎn)生的熱量可用作發(fā)電、供暖等能源化處理,剩下的灰分摻人大量的水泥螯合物或水泥磷酸等處理達(dá)標(biāo)后進(jìn)入衛(wèi)生填埋。但是由于餐廚垃圾含水量高、熱值較低,燃燒時(shí)需要增加輔料助燃,且在不充分的燃燒條件下會(huì)產(chǎn)生氣態(tài)的二次污染,如二嗯英、氯化氫、PCB等,焚燒處理運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本大、資源浪費(fèi)嚴(yán)重、專業(yè)性強(qiáng)。
2.3厭氧發(fā)酵法
厭氧發(fā)酵是指在特定的厭氧條件下,微生物通過(guò)新陳代謝作業(yè)將餐廚垃圾中的有機(jī)質(zhì)分解,把有機(jī)質(zhì)中的碳素物質(zhì)轉(zhuǎn)換成甲烷(沼氣)和二氧化碳。發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生大量的沼氣,可用于鍋爐供熱和沼氣發(fā)電等資源化處理。該處理方法在運(yùn)行過(guò)程中受自身和外界條件影響較大。例如,自身反應(yīng)的溫度、pH值、C/N比、微量元素和有毒物質(zhì)濃度等;外界因素有餐廚垃圾物料高鹽分、高油脂及前期混入的無(wú)機(jī)雜物過(guò)多等,這些都會(huì)對(duì)厭氧發(fā)酵形成制約。因此厭氧發(fā)酵技術(shù)對(duì)餐廚垃圾物料要求較高,同時(shí)自身運(yùn)行條件非?量,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,很容易影響厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的產(chǎn)氣效率和反應(yīng)不徹底等問(wèn)題。
2.4好氧堆肥法
好氧堆肥是指在有氧高溫條件下,依靠好氧微生物的作用進(jìn)行餐廚垃圾處理的過(guò)程。好氧堆肥是城市餐廚垃圾資源化、無(wú)害化處理的有效途徑之一,形成堆肥產(chǎn)品富含腐殖質(zhì)和氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,既是土壤改良劑,也是優(yōu)質(zhì)肥料。餐廚垃圾經(jīng)接收后,首先進(jìn)行破碎、分選處理,去除不適合堆肥處理的雜物,進(jìn)行壓縮脫水處理,調(diào)節(jié)垃圾的含水率;然后在布料箱內(nèi)添加堆肥所需的輔助添加劑,進(jìn)行高溫好氧堆肥處理。堆肥后的粗產(chǎn)品經(jīng)二次篩分、包裝后可出售。同時(shí),輸送過(guò)程和壓縮脫水過(guò)程產(chǎn)生的污水進(jìn)入水處理系統(tǒng)集中處理后達(dá)標(biāo)排放。但由于我國(guó)餐廚垃圾的復(fù)雜性,對(duì)有害有機(jī)物、油脂鹽分及重金屬等的污染無(wú)法很好解決,無(wú)害化不徹底,如果處理過(guò)程不封閉,容易造成二次污染。并且餐廚垃圾的含水率高,發(fā)酵過(guò)程中破碎垃圾會(huì)阻礙空氣進(jìn)入,致使微生物處于厭氧狀態(tài),降解速度減慢,并產(chǎn)生硫化氫等臭氣,容易導(dǎo)致堆肥溫度下降,嚴(yán)重影響堆肥質(zhì)量,因此必須添加大量吸水和增加孔隙的物質(zhì),如秸稈、稻殼、麥糠等。因此,好氧堆肥法只適合對(duì)易腐有機(jī)質(zhì)含量較高的餐廚垃圾進(jìn)行處理,不適合對(duì)含有有害有機(jī)物、油脂鹽分及重金屬等的餐廚垃圾進(jìn)行處理。
3餐廚垃圾處理發(fā)展趨勢(shì)
3.1集中式大型餐廚垃圾綜合處理
餐廚垃圾具有雙重特性,即資源性和污染性。其本身也含有“兩高一低”(含水率高、有機(jī)物含量高、熱值低)的特點(diǎn),在處理上則需考慮多種工藝相結(jié)合的綜合方法,如集中式大型餐廚垃圾綜合處理方法。
集中式大型餐廚垃圾綜合處理方法工藝齊全、設(shè)施完善、資源化無(wú)害化處理徹底,適合垃圾產(chǎn)量大、有經(jīng)濟(jì)作支撐的大中型城市。主流工藝處理技術(shù)路線:預(yù)處理+厭氧發(fā)酵+污水處理+過(guò)程廢渣焚燒,如圖1所示。餐廚垃圾經(jīng)過(guò)預(yù)處理的分選、破碎和分離后,粗選的無(wú)機(jī)固雜運(yùn)輸至焚燒廠處理,主要的餐廚垃圾經(jīng)破碎制漿分離后,油脂外售資源化處理,有機(jī)固渣和廢水進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵產(chǎn)甲烷可以被資源化再度利用。厭氧完成后進(jìn)入固液分離,廢水則進(jìn)入后端污水處理進(jìn)行深度處理達(dá)標(biāo)排放,沼渣脫水處理后運(yùn)輸至焚燒廠或填埋場(chǎng)處理。整個(gè)處理過(guò)程中,餐廚垃圾厭氧產(chǎn)甲烷是一種很有潛質(zhì)的環(huán)保新技術(shù),以餐廚垃圾為原料獲取各種有效能源將會(huì)成為未來(lái)國(guó)內(nèi)餐廚垃圾處理利用的主要方向,通過(guò)厭氧能源化產(chǎn)沼氣處理餐廚垃圾是未來(lái)技術(shù)研究的關(guān)鍵。粗油脂也是未來(lái)新能源的一種原料,在能源短缺的時(shí)代也迫切需要開(kāi)發(fā)投入。
3.2分散式中小型餐廚垃圾處理
由于國(guó)內(nèi)餐廚垃圾收運(yùn)體系尚未健全及覆蓋范圍有限,因此在未覆蓋的地方或偏遠(yuǎn)地區(qū)需推行中小型自產(chǎn)自消的處理模式,集中體現(xiàn)在農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、學(xué)校及村鎮(zhèn)的建設(shè)上?刹捎煤醚跎锾幚砑夹g(shù)和簡(jiǎn)易堆肥處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)前端收運(yùn)減量化處理,過(guò)程中需解決好前端分類、污水處理、臭氣處理、能耗和產(chǎn)出物消納方面的問(wèn)題。
3.3協(xié)同處置
協(xié)同處置是剛剛萌生的餐廚垃圾末端處理技術(shù),主要體現(xiàn)在垃圾滲濾液濃縮液爐膛回噴及焚燒飛灰水泥窯協(xié)同處置,爐膛回噴過(guò)量則會(huì)對(duì)焚燒爐產(chǎn)生腐蝕和環(huán)境影響,飛灰水泥窯協(xié)同處置更多要考慮產(chǎn)品的質(zhì)量和出路。這些都是更深層次的解決方向,以及迫切需要開(kāi)發(fā)更多更有效的餐廚垃圾協(xié)同處置新方法。生物處理技術(shù)也是未來(lái)研究的方向,可以通過(guò)培養(yǎng)專門以餐廚垃圾為食物的昆蟲(chóng)和其他類生物體,待生物消耗垃圾后,可以利用相應(yīng)的技術(shù)提煉出高蛋白質(zhì)和肥料等等。
4結(jié)語(yǔ)
近年來(lái),國(guó)內(nèi)在餐廚垃圾處理上頗有成效,但仍面臨著諸多技術(shù)瓶頸亟待解決,在全鏈條完整性處理技術(shù)工藝上尚未成熟。當(dāng)前處理技術(shù)中要優(yōu)化工藝、解決問(wèn)題、維持系統(tǒng)穩(wěn)定,做到環(huán)保達(dá)標(biāo);未來(lái)技術(shù)革新的道路上,還需探索高效節(jié)能、效益產(chǎn)出和智能應(yīng)用的新工藝、新技術(shù)、新模式的處理方法。
來(lái)源:《節(jié)能與環(huán)保》作者:王耀軍